簡單分析激光焊接技術(shù)在一汽-大眾白車身焊接中的應(yīng)用

技術(shù)在一汽－大眾各種車型白車身焊接上的應(yīng)用，不僅提高了車身防腐性能，而且使車身強(qiáng)度提高30％，極大地提高了生產(chǎn)效率，確保車身制造精度高，又保證了汽車車體的美觀，同時(shí)減輕了車身質(zhì)量。重點(diǎn)論述了激光焊接的基本原理和各種焊接方式的特點(diǎn)及焊接接頭形式，激光熔焊及激光釬焊特點(diǎn)，激光焊系統(tǒng)基本組成結(jié)構(gòu)和焊接參數(shù)規(guī)范的選擇。分析了激光焊缺陷的種類及影響激光釬焊質(zhì)量的因素，介紹一汽－大眾激光焊質(zhì)量檢測(cè)的手段和方法及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、激光焊的安全防護(hù)措施及其發(fā)展趨勢(shì)。

至從1960年美國人發(fā)明第一臺(tái)紅寶石激光器以來，在近幾十年的時(shí)間里，激光應(yīng)用技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。德國大眾汽車制造廠早在20世紀(jì)80年代就率先采用激光焊接白車身頂蓋與側(cè)圍、側(cè)圍、車門等鈑金焊接。激光作為一種優(yōu)異的材料加工熱源得到了越來越廣泛的應(yīng)用，其范圍也日益廣泛。從電子工業(yè)到機(jī)械制造領(lǐng)域，激光加工技術(shù)變得越來越成熟。

在汽車制造領(lǐng)域，激光加工技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。其中激光熔焊、激光釬焊技術(shù)正是在車身制造的推動(dòng)下開發(fā)出來的一項(xiàng)新的連接技術(shù)。德國大眾汽車公司成功的將激光焊技術(shù)應(yīng)用到了汽車白車身焊接上。一汽－大眾汽車有限公司在新一代的產(chǎn)品(BORA A4、Golf A4、Golf A6、Caddy、Sagitar、Maogtan、Magotan CC、Audi A6、Audi A6L、Audi A4、Audi Q5 等)中引進(jìn)了這一激光焊接新技術(shù)，不僅提高了車身防腐性能，而且使車身強(qiáng)度提高30％，極大提高了生產(chǎn)效率，確保車身制造高精度，又保證了汽車車體的美觀，同時(shí)減輕了車身質(zhì)量，為汽車行業(yè)生產(chǎn)輕量化汽車作出了突出貢獻(xiàn)。

1、應(yīng)用

1.1 激光焊接技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益

1.1.1 激光焊接加速了采用沖壓零件代替鍛造零件的進(jìn)程

激光可以焊接不同厚度和不同表面涂鍍層的金屬板，再經(jīng)過沖壓，能達(dá)到變形的最合理的金屬組合，省去了二次加工。

1.1.2 降低了廢品率

激光束改進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)投產(chǎn)周期，減少搭接寬度和加強(qiáng)部件的數(shù)量，并簡化車身結(jié)構(gòu)件，減輕了車身質(zhì)量。

1.1.3 提高汽車品質(zhì)

采用激光焊接工藝可以顯著改善車身的抗沖擊性、抗疲勞性、防腐性能、白車身強(qiáng)度以及安全性能。

1.1.4 提高汽車生產(chǎn)商的效益

采用激光拼焊板可以大大提高汽車設(shè)計(jì)的靈活性，且大大降低了模具數(shù)量，增加了材料利用率，并一次沖壓成型。

1.2激光在汽車生產(chǎn)中的主要應(yīng)用形式

1.2.1 飛行焊接

       包括疊板焊接、梯角焊接、雙焦點(diǎn)焊接。激光束照射在材料上，將其加熱至融熔，使對(duì)接在一起的組件接合在一起。激光焊接，使用比切割金屬時(shí)功率小的激光束，使材料熔化而有少量汽化，在冷卻后成為一塊連續(xù)的固體結(jié)構(gòu)。飛行焊接適用范圍如圖1 所示。

        1.2.2 激光釬焊

包括卷邊焊接、等高梯角焊接、不等高梯角焊接、冷絲焊接、熱絲焊接。單獨(dú)使用激光或聯(lián)合其他熱源，用于熔化填充物，使填充物滴落在母材表面，將母材緊密連接在一起。激光釬焊適用范圍如圖2所示。

1.2.3 混和焊接

激光＋MIG；激光＋MAG 等。

1.2.4 激光切割

用于板材切割等。

1.2.5 激光打標(biāo)

用于刻字、銘牌標(biāo)記等。PQ35 平臺(tái)不同形式的激光焊接工藝如圖3 所示。

1.3一汽－大眾激光設(shè)備在焊裝生產(chǎn)中應(yīng)用概況

新型二極管及高能碟式激光焊機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是：

(1)功率反饋與控制系統(tǒng)穩(wěn)定，輸出功率大，碟式激光器的光電轉(zhuǎn)換效率大于30％，穩(wěn)定性好，可以根據(jù)用戶使用要求自由組合進(jìn)行拓展；

(2)可以降低設(shè)備投資20％～30％；

(3)減少運(yùn)行費(fèi)用，能源消耗進(jìn)一步降低；

(4)激光焊機(jī)壽命延長；

(5)采用飛行焊接設(shè)備，協(xié)同作業(yè)效果好，動(dòng)態(tài)效果、靈活型等，可使焊接范圍更廣范；

(6)焊接參數(shù)調(diào)整更方便，工藝過程時(shí)間縮短，焊接速度提高；

(7)光路互換保證生產(chǎn)，所有激光器TLN 聯(lián)網(wǎng)，便于監(jiān)控；

(8)設(shè)備維修更簡捷，碟式激光器免維護(hù)。激光焊接材料也由一般低碳鋼發(fā)展到了今天的焊接鍍鋅板、鋁板等材料，激光焊接速度也達(dá)到了每分鐘幾十米，激光焊接技術(shù)日益成熟，并大量應(yīng)用到生產(chǎn)線上，在汽車生產(chǎn)線上如汽車結(jié)構(gòu)件(包括白車身的車門、側(cè)圍、后蓋、頂蓋等)的高速拼焊，并已取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。